鐳射清洗原理

　　鐳射清洗傳統清洗工業有各種各樣的清洗方式，多是利用化學藥劑和機械方法進行清洗。在我國環境保護法規要求越來越嚴格、人們環保和安全意識日益增強的今天，工業生產清洗中可以使用的化學藥品種類將變得越來越少。下面我們就來看看。

　　脈衝式的

　　a***鐳射器發射的光束被需處理表面上的汙染層所吸收。

　　b***大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體***高度電離的不穩定氣體***，產生衝擊波。

　　c***衝擊波使汙染物變成碎片並被剔除。

　　d***光脈衝寬度必須足夠短，以避免使被處理表面遭到破壞的熱積累。

　　e***實驗表明當金屬表面上有氧化物時，等離子體產生於金屬表面。

　　等離子體只在能量密度高於閾值的情況下產生，這個閾值取決於被去除的汙染層或氧化層。這個閾值效應對在保證基底材料安全的情況下進行有效清潔非常重要。等離子體的出現還存在第二個閾值。如果能量密度超過這一閾值，則基底材料將被破壞。為在保證基底材料安全的前提下進行有效的清潔，必須根據情況調整鐳射引數，使光脈衝的能量密度嚴格處於兩個閾值之間。

　　每個鐳射脈衝去除一定厚度的汙染層。如果汙染層比較厚，則需要多個脈衝進行清洗。將表面清洗乾淨所需要的脈衝數量取決於表面汙染程度。由兩個閾值產生的一個重要結果是清洗的自控性。能量密度高於第一閾值的光脈衝將一直剔除汙染物，直到達到基底材料為止。然而，因為其能量密度低於基底材料的破壞閾值，所以基底不會受到破壞。

　　鐳射清洗實際應用

　　鐳射清洗不但可以用來清洗有機的汙染物，也可以用來清洗無機物，包括金屬的鏽蝕、金屬微粒、灰塵等。下面介紹一些實際應用情況，這些技術已非常成熟，已被廣泛應用。

　　1模具的清洗：

　　每年全世界的輪胎生產企業製造數億個輪胎，生產過程中輪胎模具的清洗必須迅速可靠，以節省停機的時間。傳統的清洗方法包括噴沙、超聲波或二氧化碳清洗等，但這些方法通常必須在高熱的模具經數小時冷卻後，再移往清洗裝置進行清潔，清潔所需的時間長，並容易損害模具的精度，化學溶劑及噪聲還會產生安全和環保等問題。利用鐳射清洗方式，由於鐳射可利用光纖來傳輸，因此在使用上深具彈性;由於鐳射清洗方式可用光纖連線而將光導至模具的死角或不易清除的部位進行清洗，因此使用方便;由於橡膠並無氣化，因此不會產生有毒害的氣體，影響工作環境的安全。鐳射清洗輪胎模具的技術已經大量在歐美的輪胎工業中被採用，雖然初期投資成本較高，但可在節省待機時間、避免模具損壞、工作安全及節省原材料上所獲得的收益迅速得到回收。根據Quantel公司的LASERLASTE鐳射清洗系在上海雙錢載重輪胎公司生產線上進行的清洗試驗表明，僅需2個小時就可以線上清洗一套大型載重輪胎的模具。和常規清洗方法相比，經濟效益是顯而易見的。

　　食品工業模具上防粘的彈性膜層需要定期更換以保證衛生，不用化學試劑而使用鐳射清洗也特別適合這種應用。

　　2武器裝備的清洗：

　　鐳射清洗技術在武器維護保養上廣泛應用。採用鐳射清洗系統，可以高效、快捷地清除鏽蝕、汙染物，並可以對清除部位進行選擇，實現清洗的自動化。採用鐳射清洗，不但清潔度高於化學清洗工藝，而且對於物體表面幾乎無損害。Quantel公司的LASERLASTE通過設定不同引數，還可以在金屬物體表面形成一層緻密的氧化物保護膜或金屬熔融層，提高表面強度和耐腐蝕性。鐳射清除的廢料對環境基本上不構成汙染，還可以進行遠距離操作，有效減少了對操作人員的健康損害。